Intel fuqizon satelitin e parë me AI në bord

Aq e kudogjendur sa është bërë inteligjenca artificiale në jetën moderne - nga rritja e kuptimit tonë për kozmosin deri tek shfaqja e videove argëtuese në telefonin tuaj - AI nuk e ka gjetur ende rrugën e saj në orbitë.

Kjo është deri më 2 shtator, kur një satelit eksperimental me madhësinë e një kutie drithërash u hodh nga dispenzeri i një rakete së bashku me 45 satelitë të tjerë të përmasave të ngjashme. Sateliti, i quajtur PhiSat-1, tani po fluturon me mbi 17,000 mph (27,500 kmh) në orbitë sinkrone diellore rreth 329 milje (530 km) lart.

PhiSat-1 përmban një kamerë të re hiperspektrale-termale dhe përpunim inteligjence artificiale në bord falë Njësisë së Përpunimit të Vizionit Intel® Movidius™Myriad™ 2 (VPU) - i njëjti çip brenda shumë kamerave inteligjente dhe madje edhe një dron selfie prej 99 dollarësh këtu në Tokë. PhiSat-1 është në fakt një nga një palë satelitësh në një mision për të monitoruar akullin polar dhe lagështinë e tokës, duke testuar gjithashtu sistemet e komunikimit ndërsatelitor për të krijuar një rrjet të ardhshëm satelitësh të federuar.

Problemi i parë që po ndihmon për të zgjidhur Myriad 2? Si të trajtoni sasinë e madhe të të dhënave të krijuara nga kamerat me besnikëri të lartë si ajo në PhiSat-1. "Aftësia që sensorët kanë për të prodhuar të dhëna rritet me një faktor prej 100 çdo gjeneratë, ndërsa aftësitë tona për të shkarkuar të dhëna po rriten, por vetëm me një faktor prej tre, katër, pesë për gjeneratë," thotë Gianluca Furano, sistemet e të dhënave dhe në bord. kryeson informatikë në Agjencinë Evropiane të Hapësirës, ​​e cila udhëhoqi përpjekjet bashkëpunuese pas PhiSat-1.

Në të njëjtën kohë, rreth dy të tretat e sipërfaqes së planetit tonë është e mbuluar me re në çdo kohë të caktuar. Kjo do të thotë se shumë imazhe të padobishme të reve zakonisht kapen, ruhen, dërgohen në Tokë përmes një brezi të çmuar të lidhjes poshtë, ruhen përsëri, rishikohen nga një shkencëtar (ose një algoritëm) në një kompjuter orë ose ditë më vonë - vetëm për t'u fshirë .

"Dhe inteligjenca artificiale në skaj erdhi për të na shpëtuar ne, kalorësit në filmin Western," thotë Furano. Ideja që ekipi u mblodh ishte të përdorte përpunimin në bord për të identifikuar dhe hequr imazhet me re - duke kursyer kështu rreth 30% të gjerësisë së brezit.

"Hapësira është avantazhi i fundit," thotë Aubrey Dunne, shefi i teknologjisë së Ubotica. Fillimi irlandez ndërtoi dhe testoi teknologjinë AI të PhiSat-1, duke punuar në partneritet të ngushtë me kosinus, prodhuesi i kamerës, përveç Universitetit të Pizës dhe Këndojnë për të zhvilluar zgjidhjen e plotë. "Miriad u projektua absolutisht nga themeli për të pasur një aftësi mbresëlënëse llogaritëse, por në një zarf me fuqi shumë të ulët, dhe kjo i përshtatet vërtet aplikacioneve hapësinore."

Mirëpo, Myriad 2 nuk ishte menduar për orbitë. Kompjuterët e anijeve kozmike zakonisht përdorin çipa shumë të specializuar "të ngurtësuar nga rrezatimi" që mund të jenë "deri në dy dekada prapa teknologjisë komerciale më të fundit", shpjegon Dunne. Dhe AI ​​nuk ka qenë në menu.

Kështu që Dunne dhe ekipi i Ubotica kryen "karakterizimin e rrezatimit", duke e vendosur çipin Myriad përmes një sërë testesh për të kuptuar se si të trajtojnë çdo gabim ose konsumim që rezulton.

ESA "nuk kishte testuar kurrë një çip të këtij kompleksiteti për rrezatim", thotë Furano. "Ne kishim dyshime se mund ta testonim atë siç duhet ... na duhej të shkruanim manualin se si të kryenim një test gjithëpërfshirës dhe karakterizim për këtë çip nga e para."

Testi i parë, 36 orë rresht shpërthimi me rreze rrezatimi në CERN në fund të 2018, "ishte një situatë me presion shumë të lartë," thotë Dunne. Por ai test dhe dy ndjekje "për fat dolën mirë për ne". Myriad 2 kaloi në formë jashtë raftit, nuk nevojiteshin modifikime.

Papritur, ky çip kompjuterik i vizionit me fuqi të ulët dhe me performancë të lartë ishte gati të dilte përtej atmosferës së Tokës. Po! Por tani erdhi një sfidë tjetër.

Në mënyrë tipike, algoritmet e AI ndërtohen, ose "trajnohen", duke përdorur sasi të mëdha të dhënash për të "mësuar" - në këtë rast, çfarë është një re dhe jo një re. Por duke qenë se kamera ishte kaq e re, "ne nuk kishim asnjë të dhënë", thotë Furano. “Ne duhej të trajnonim aplikacionin tonë mbi të dhënat sintetike të nxjerra nga misionet ekzistuese.”

I gjithë ky sistem dhe integrim dhe testim i softuerit, me përfshirjen e një gjysmë duzine organizatash të ndryshme nëpër Evropë, u deshën katër muaj për të përfunduar. "Ne ishim shumë krenarë që ishim në gjendje të ishim kaq të shpejtë dhe aq efikasë fleksibël, për të vënë gjithçka në bord në një kohë kaq të shkurtër," thotë Max Pastena, oficer i PhiSat në ESA. Sa i përket zhvillimit të anijes kozmike, afati kohor "është një mrekulli", shton Furano.

“Intel na ka dhënë mbështetje në sfond në pajisjen Myriad kur kemi nevojë për të, për të mundësuar inteligjencën artificiale të PhiSat-1 duke përdorur teknologjinë tonë CVAI,” thotë Dunne. "Kjo është shumë e vlerësuar."

Fatkeqësisht, një sërë ngjarjesh të palidhura – vonesat me raketën, pandemia e koronavirusit dhe erërat jo miqësore të verës – bënë që ekipet të prisnin më shumë se një vit për të zbuluar nëse PhiSat-1 do të funksiononte në orbitë siç ishte planifikuar.

Nisja më 2 shtator nga Guiana Franceze — një ndarje satelitore e parë në llojin e saj e drejtuar nga Arianespace - shkoi shpejt dhe pa të meta. Për verifikimin fillestar, sateliti ruajti të gjitha imazhet dhe regjistroi vendimin e tij për zbulimin e reve me AI për secilën, kështu që ekipi në terren mund të verifikonte që truri i tij i implantuar po sillej siç pritej.

Pas një frymëmarrje të thellë tre-javore, Pastena ishte në gjendje të shpallte: "Ne sapo kemi hyrë në historinë e hapësirës".

ESA njoftoi Ekipi i përbashkët ishte "i lumtur të zbulonte përfundimin e parë të inteligjencës artificiale të përshpejtuar nga hardueri të imazheve të vëzhgimit të Tokës në një satelit në orbitë".

Duke dërguar vetëm pikselë të dobishëm, sateliti tani do të "përmirësojë përdorimin e gjerësisë së brezit dhe do të reduktojë ndjeshëm kostot e agreguara të lidhjes së poshtme" - për të mos përmendur kursimin e kohës së shkencëtarëve në terren.

Duke parë përpara, përdorimet për satelitët adoleshent me kosto të ulët dhe të përmirësuar me AI janë të panumërta – veçanërisht kur shtoni aftësinë për të ekzekutuar shumë aplikacione.

“Në vend që të keni një pajisje të dedikuar në një satelit që bën një gjë, është e mundur të ndërroni rrjetet brenda dhe jashtë”, thotë Jonathan Byrne, kreu i zyrës së teknologjisë Intel Movidius. Dunne e quan këtë "satelit-si-shërbim".

Merrni parasysh: Kur fluturoni mbi zona të prirura ndaj zjarrit, një satelit mund të dallojë zjarret dhe të njoftojë reaguesit lokalë në minuta dhe jo në orë. Mbi oqeane, të cilët zakonisht injorohen, një satelit mund të dallojë anije mashtruese ose aksidente mjedisore. Mbi pyjet dhe fermat, një satelit mund të gjurmojë lagështinë e tokës dhe rritjen e të korrave. Mbi akull, ai mund të gjurmojë trashësinë dhe pellgjet e shkrirjes për të ndihmuar në monitorimin e ndryshimeve klimatike.

Shumë nga këto mundësi do të testohen së shpejti: ESA dhe Ubotica po punojnë së bashku në PhiSat-2, i cili do të sjellë një tjetër Myriad 2 në orbitë. PhiSat-2 do të jetë "Të aftë për të ekzekutuar aplikacione të AI që mund të zhvillohen, instalohen lehtësisht, vërtetohen dhe operohen në anijen kozmike gjatë fluturimit të tyre duke përdorur një ndërfaqe të thjeshtë përdoruesi."

Për Intel, është një treg me volum të ulët, por ndikimi i mundshëm është i padiskutueshëm. Siç thotë Pastena, ne mund të kuptojmë përfundimisht "pulsin e planetit tonë".